Chương 8: XÓI MÒN VÀ SUY THOÁI ĐẤT
8.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến xói mòn
Theo Wischmeier và Smith (1978) thì phương trình dự tính lượng đất xói mòn do nước gây ra hay thường được gọi là phương trình mất đất phổ dụng như sau:
Trong đó:
A: Lượng đất bị xói mòn (tấn/ha/năm) R: Yếu tố mưa và dòng chảy
K: Hệ số bào mòn củ 1 đất L: Yếu tố chiều dài dốc S: Yếu tố độ dốc
C: yếu tố che phủ và quản lý đất P: Yếu tố biện pháp chống xói mòn.
Tuy nhiên, khi nghiên cứu về nguyên nhân gây ra xói mòn đất do mưa người ta thấy chủ yếu tập trung vào các yếu tố sau:
8.1.3.1. Mưa và dòng chảy
Những nơi mưa ít và không tập trung như vùng ôn đới thì xói mòn do gió là rất phổ biến. Còn vùng nhiệt đới mưa nhiều như Việt Nam thì mưa là nguyên nhân cơ bản gây nên xói mòn đất.
Do ảnh hưởng của điều kiện nhiệt đới gió mùa, nên lượng mưa ở Việt Nam rất cao, trung bình từ 1.500 - 3.000 mm/năm và tập trung tới 85% vào mùa mưa. ớ miền Bắc mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm. Lịch sử khí hậu Việt Nam đã ghi lại có những trận mưa đến 900 mm với cường độ lớn đã gây ra xói mòn nghiêm trọng.
Về cơ chế của mưa gây ra xói mòn bề mặt được biểu thị bằng hình 8 . 1 .
Hình 8. 1 : Sơ đồ phân bố lượng nước khí mưa
Khi mưa xuống đất dốc, một phần ngấm theo trọng lực (Pl), một phần bốc hơi (P2) Còn lại sẽ tạo thành dòng chảy d, như vậy ta có:
d = R - (Pl+ p2)
Trong thực tế, trong khi mưa thì Pl hầu như không đáng. kể (vì ẩm độ không khí cao), do vậy d sẽ tỉ lệ nghịch với P2 Và tỉ lệ thuận với R. Nghĩa là mưa càng to và tập trung, đất có khả năng thấm thấp thì dòng chảy sẽ càng mạnh. Theo các nghiên cứu có tính toán thì chỉ cần một trận mưa tập trung với lưu lượng lớn hờn hoặc bằng 10 mm đã gây dòng chảy bề mặt và tất yếu sẽ gây xói mòn (tất nhiên còn tuỳ thuộc vào các yếu tố che phủ và tính chất đất đai).
Mặt khác, ngay trong một trận mưa thì thường thôi mưa đất thấm mạnh nhưng càng về sau tốc độ thấm càng giảm và xói mòn càng về sau càng mạnh khi cường độ mưa càng lớn.
Hạt mưa khi rơi vào đất đã bắn phá làm bắn tung các phần. tử đất màu mỡ lên (khi mặt đất không có che phủ) và dòng chảy sẽ cuốn trôi đi. Giọt mưa càng lớn,
cường độ mưa càng lớn thì lượng đất bắn tung ra càng nhiều và xói mòn càng lớn (Bảng 8.1).
Bảng 8.1: ảnh hưởng của đường kính hạt mưa, tốc độ và cường độ mưa tới lương đất bị bắn lên
Tốc độ giọt mưa (m/s)
Đường kính hạt mưa (mm)
Cường độ mưa (cm/h)
Lương đất bộ bắn tung (g) 4,0
5,5 5,5 5,5
3,5 3,5 5,1 5,2
12,2 12,2 12,2 20,6
67,0 223,0 446,0 690,0
Cho đến nay các nghiên cứu về xói mòn bề mặt đã đủ sở cứ cho ta kết luận là:
Việc giọt mưa bắn phá vào đất có tác động mạnh mẽ nhất để gây ra xói mòn, thứ 2 mới là tốc độ dòng chảy bề mặt.
8.1.3.2. Địa hình
Địa hình là yếu tố quan hệ chặt tới xói mòn bề mặt vì với địa hình dốc, dòng chảy sẽ dễ xảy ra, còn trong điều kiện đất bằng phẳng thì xói mòn bề mặt do mưa hầu như không đáng kể .
Địa hình dốc là yếu tố bảo thử' khó khắc phục.
Cường độ xói mòn tỷ lệ thuận với độ dốc, theo định luật Ery thì khi độ dốc tăng 2 lần, tốc độ dòng chảy tăng 4 lần và xói mòn sẽ tăng 64 lần.
Cường độ xói mòn ở độ dốc khác nhau được xác định như sau:
Độ dốc Cường độ xói mòn
<5% Xói mòn yếu
5 - 70 Xói mòn trung bình 7 – 100 Xói mòn mạnh
> 100 Xói mòn rất thạnh
Trong thực tế ở những dạng dốc khác nhau thì xói mòn cũng khác nhau: Ví dụ:
Dốc thẳng xói mòn mạnh trên toàn bề mặt, dốc lõm thì xói mòn phía trên mạnh, dốc lồi phía dưới mạnh v . v . . .
8.1.3.3. Yếu tố che phủ đất
Độ che phủ mặt đất tỷ lệ nghịch với xói mòn đất. Đất càng kém che phủ càng bị xói mòn mạnh và ngược lại.
Tổng kết của kết quả nghiên cứu trong chương trình canh tác trên đất dốc cửa Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cho thấy ở độ dốc 100 - 150 xói mòn như sau:
- Đất trồng sắn thuần : Xói mòn 60 - 100 tấn/ha/năm - Đất trồng ngô thuần : Xói mòn 40 - 70 tấn/ha/năm - Đất trồng chè kinh doanh : Xói mòn 15 - 30 tấn/ha/năm - Đất trồng cây ăn quả : Xói mòn 10 - 12 tấn/ha/năm - Đất rừng tái sinh : Xói mòn 8 - 10 tấn/ha/năm - Đất rừng hỗn giao tốt : Xói mòn 3 - 5 tấn/ha/năm
Ngay khi trồng sắn nếu có trồng xen lạc thì xói mòn cũng giảm chỉ còn 1/2 so với trồng thuần.
Khi mặt đất bị che phủ kín sẽ hạn chế tối đa lực tác động của hạt mưa bắn phá vào đất Mặt khác nếu có thảm cây rập rạp thì mưa sẽ theo lá, cành chảy qua thân vào đất. Bộ rễ ăn sâu và chằng chịt của cây tạo điều kiện tăng khả năng thấm. Như vậy xói mòn sẽ giảm tối đa.
8.1.3.4. Tính chất đất
Yếu tố đất đai ảnh hưởng đến xói mòn trên cơ sở 4 tính chất là: thành phần cơ giới, hàm lượng chất hữu cơ, kết cấu đất và độ dày tầng đất.
Thành phần cơ giới đất ảnh hưởng đến tốc độ thấm nước vào đất: Thành phần cơ giới nhẹ, thô thấm nước nhanh hơn nặng. Ngoài ra, các phần tủ mịn dễ bị cuốn trôi hơn phần tử thô, nên bị xói mòn mạnh hơn.
Chất hữu cơ trong đất nhiều hay ít đều ảnh hưởng đến xói mòn: Khi nhiều chất hữu cơ thì nước thấm nhanh hơn làm giảm xói mòn đất và ngược lại khi nghèo hữu cơ thì thấm chậm gây dòng chảy dẫn đến xói mòn mạnh. Hàm lượng chất hữu cơ và mùn nhiều sẽ cho đất có kết cấu tốt và hạn chế xói mòn.
Ảnh hưởng rõ rệt hơn cả là kết cấu đất. Đất có kết cấu viên bền, tơi xốp không những thấm nước nhanh mà còn chống chịu sự bắn phá của động lực hạt mưa, hạn chế xói mòn và ngược lại.
Đất càng dày mà có kết cấu tốt thì thấm nước nhiều, nhanh nên xói mòn ít hơn đất mỏng và không có kết cấu.
8.1.3.5. Con người
Con người tác động đến xói mòn đất được biểu hiện ở 2 thái cực: Nếu không có ý thức trong quá trình sử dụng đất thì sẽ góp phần làm cho xói mòn đất trở nên nghiêm trọng, ngược lại nếu chú ý bảo vệ, bồi dưỡng đất thì sẽ hạn chế xói mòn.
Khi con người khai thác rừng, đốt nương, làm rẫy v.v... đã làm mất lớp phủ bảo vệ quan trọng, đồng thời làm huỷ hoại kết cấu đất, dẫn đến xói mòn xảy ra mạnh mẽ.
Trong quá trình trồng trọt và làm đất thường con người chỉ chú ý đến thời vụ cây trồng chứ không quan tâm đến xói mòn đất nên đất càng bị xói mòn nghiêm trọng hơn: Như làm đất, xới xáo, làm cỏ trắng vào mùa mưa hay trồng theo luống dọc theo dốc v.v...
Nếu con người khi canh tác trên đất dốc biết áp dụng các biện pháp chống xói mòn thì sẽ hạn chế xói mòn.